Ritardo mentale: quando il cariotipo è diagnostico Casi clinici del mercoledì: 07/11/2012 Tutors Dott. A. Romano/N. Brunetti-Pierri AIF Dott.ssa M. Cerbone

Giunge a ricovero Mohamed… Motivo del ricovero: ritardo nel linguaggio difficoltà nell’apprendimento All’ingresso: Età: 8 anni Peso: 25,500 Kg (50-75° ct) Altezza: 130 cm (50-75° ct) Circ. cranica: 53 cm (media / +2DS) Etnia: marocchina EO: numerose macchie caffè-latte diffuse su tutto il corpo note dismorfiche lievi con ponte nasale ampio e depresso

Ritardo mentale DEFINIZIONE DSM IV CRITERIO A: Significativa limitazione delle funzioni cognitive: QI < 70 CRITERIO B: Significativa limitazione funzioni adattive in almeno 2 aree: comunicazione cura della propria persona vita in famiglia capacità sociali/interpersonali uso risorse di comunità autodeterminazione RITARDO MENTALE QUOZIENTE INTELLETTIVO Lieve 50/55 – 70/75 Moderato 30/40 - 50/55 Grave 20/25 – 35/40 Profondo < 20/25 capacità di funzionamento scolastico lavoro tempo libero salute sicurezza CRITERIO C: Esordio < 18 anni

Eziologia RITARDO SEVERO RITARDO LIEVE-MODERATO 4

Eziologia Vasto campo di indagine Alta frequenza insuccessi diagnostici Grandi progressi negli ultimi 20 anni nel rendimento diagnosico: dismorfologia genetica molecolare neurofisiologia citogenetica neuroimaging

Diagnosi Identificazione del ritardo: utilizzo di test specifici Storia familiare con albero a 3 generazioni e storia perinatale EO accurato: alterazioni cutanee, descrizione e misurazione di eventuali anomalie, foto e video Test genetici: cariotipo standard, cariotipo ad alta risoluzione, FISH, analisi dei subtelomeri, indagine genetica per X-fragile e sindrome di Rett, array-CGH Test metabolici: resa diagnostica bassa (1%) nei casi non selezionati (maggiore per ricerca di difetti della glicosilazione e della sintesi e del trasporto della creatina) Indagini neuroradiologiche: RM preferita alla TC Indagini neurofisiologiche: EEG (epilessia, grave compromissione del linguaggio, s. Angelman...) Valutazione sensoriale visiva ed uditiva: screening visivo, esame oftalmologico ed audiometrico

La storia clinica ANAMNESI FAMILIARE Genitori non consanguinei originari dello stesso villaggio in Marocco Tre sorelle in buona salute Alcuni membri familiari deceduti per cause sconosciute Un cugino di I grado con ritardo mentale ANAMNESI PERSONALE Fenomeni perinatali normoevoluti Numerose macchie caffè-latte presenti dalla nascita SPM ritardato: deambulazione autonoma a 20 mesi, prime parole a 12 mesi Trasferimento in Italia all’età di 4 anni Difficoltà nell’apprendimento e ritardo nel linguaggio

Work-up diagnostico a) Identificazione del ritardo: Leiter-R (intelligenza non verbale): QI = 65 (ritardo mentale lieve) b) Indagini di laboratorio: Profilo tiroideo: nella norma Indagini metaboliche su sangue ed urine: nella norma c) Valutazione sensoriale: Esame audiometrico: nella norma Valutazione oftalmologica: nella norma d) Indagini neuroradiologiche: RM encefalo: cisti aracnoidea di grandi dimensioni nella regione temporale di destra comprimente il lobo temporale ed il ventricolo laterale Roid GMM, L.J. International Performance Scale-Revised: Examiners Manual. Wood Dale, IL: Stoelting Co., 1997

SOSPETTO DI SINDROME ICF Work-up diagnostico e) Indagini genetiche: X-fragile: non evidenza di espansione della tripletta CGG nell’esone 1 del gene FMR-1 Cariotipo standard: SOSPETTO DI SINDROME ICF L’analisi ha evidenziato una linea cellulare, presente per il 50%, con cariotipo normale maschile 46,XY. L’altro 50% delle cellule esaminate presentano elevata instabilità della eterocromatina pericentromerica dei cromosomi 1 e 16. In particolare si riscontrano delezioni, associazioni, interscambi e duplicazioni di parti o interi bracci di tali cromosomi che formano delle strutture a bracci multipli il cui centro è sempre rappresentato dall’eterocromatina presente sui cromosomi 1 e 16. Io farei comparire delle frecce che indicano I cromosomi aggregati

Sindrome ICF (Immunodeficienza, instabilità centromerica, anomalie facciali) Rara malattia genetica autosomico recessiva (circa 50 casi descritti) Infezioni ricorrenti: secondarie ad ipo-agammaglobulinemia Note dismorfiche: ipertelorismo, ponte nasale appiattito ed ampio, epicanto, orecchie a basso impianto, macroglossia Ritardo mentale Aumentato rischio di patologie ematologiche e tumori Prognosi: influenzata dalla severità dell’immunodeficienza Blanco-Betancourt et al. Defective B-cell-negative selection and terminal differentiation in the ICF syndrome Blood 2004. Ehrlich M et al Immunodeficiency, centromeric region instability, facial anomalies syndrome (ICF). Orphanet J Rare Dis 2006

Sindrome ICF (Immunodeficienza, instabilità centromerica, anomalie facciali) Marker diagnostico: instabilità centromerica derivante da un’ipometilazione del DNA  aspetto caratteristico dei cromosomi Tipi (clinicamente indistinguibili): ICF tipo 1 (60%): mutazioni nel gene della metiltransferasi di tipo 3B (DNMT3B) ICF tipo 2 (40%): mutazioni diverse da DNMT3B tra cui mutazioni nel gene ZBTB24 Blanco-Betancourt et al. Defective B-cell-negative selection and terminal differentiation in the ICF syndrome Blood 2004. Ehrlich M et al Immunodeficiency, centromeric region instability, facial anomalies syndrome (ICF). Orphanet J Rare Dis 2006

Conferma diagnostica Southern Blot per analisi dell’ipometilazione di NBL2 e degli α-satelliti Ipometilazione di entrambi: ICF2 Sequenziamento della regione di ZBTB24: mutazione missenso in omozigosi nel gene ZBTB24 (c.1222T>G) Genitori: eterozigoti per la mutazione

Immunodeficienza e sindrome ICF Ipo-agammaglobulinemia nell’ 89% dei pazienti descritti Infezioni: presentazione clinica più frequente 40.5% dei casi descritti deceduti per infezioni respiratorie severe o sepsi Patient Control range IgG (mg/dl) 10.1 6.73-17.34 IgM (mg/dl) 0.19 0.47-3.11 IgA (mg/dl) 1.47 0.41-3.68 IgG1 (mg/dl) 7.05 4.00-10.8 IgG2 (mg/dl) 1.30 0.85-4.10 IgG3 (mg/dl) 1.77 0.13-1.42 IgG4 (mg/dl) 0.03 0.00-1.89 White blood cells (x103/µL) 6.70 4.50-13.50 % lymphocytes 39.00 20.0-51.0 % granulocytes 51.00 40.0-75.0 CD22+ (cells/mm3) 360.0 200.0-1300.0 CD16+ (cells/mm3) 104.0 200.0-400.0 CD3+ (cells/mm3) 1846.0 1000.0-3900.0 CD4+ (cells/mm3) 854.0 560.0-2700.0 CD8+ (cells/mm3) 728.0 330.0-1400.0 Riduzione dei livelli di IgM sieriche Riduzione dei livelli delle cellule NK ASSENZA DI MANIFESTAZIONI CLINICHE DI IMMUNODEFICIENZA!! Hagleitner et al. Clinical spectrum of immunodeficiency, centromeric instability and facial dysmorfism. J Med Genet 2008

Peculiarità del caso Assenza di immunodeficienza: - presenza di casi senza immunodeficienza non diagnosticati? Presenza di una malformazione cerebrale: - mai descritta prima (casi non investigati con RM?) - mutazione ZBTB24 ipometilazione del gene DNMT3B  cambiamenti di espressione di geni critici nella neurogenesi - RM indicata in pazienti con ICF?

Interesse pediatrico Cariotipo nella diagnostica del ritardo mentale: quale ruolo? Raccomandazioni recenti sulla diagnostica del ritardo mentale suggeriscono di utilizzare l’array-CGH come indagini genetica di prima linea

Test genetici e ritardo mentale Miller DT. Am J Hum Genet 2010 Liang J-S. Pediatr. Neonatol 2008

Test genetici e ritardo mentale TEST GENETICO ARRAY-CGH CARIOTIPO STANDARD FISH RESA DIAGNOSTICA NON SINDROMICI SINDROMICI 7.8% 10.6% 4% 3%(18.6%)* 3.5% 4.2% * s. Down inclusa Array-CGH potere diagnostico maggiore del cariotipo standard fatta eccezione per i casi in cui ci sia un forte sospetto di cromosomopatia Riarrangiamenti bilanciati e mosaicismi di basso grado non sono individuabili con l’array-CGH, anche se queste alterazioni rappresentano < 1% dei casi di ritardo mentale. Michelson et al et al. Evidence report: genetic and metabolic testing on children with global developmental delay. Neurology 2011

Conclusioni RITARDO MENTALE: SINDROME ICF: Attenta valutazione di anomalie cutanee e tratti dismorfici lievi utile a definire l’eziologia del ritardo mentale Alcune malattie genetiche responsabili di ritardo mentale possono essere individuate con il cariotipo e restare misconosciute effettuando la sola analisi con l’array-CGH SINDROME ICF: Sospettarla anche in assenza di immunodeficienza Esecuzione di una RM encefalo nei pazienti con ICF?

GRAZIE DELL’ ATTENZIONE